基于RFID技术载货车辆管理系统中数据安全的研究

摘要

RFID(Radio Frequency Identification)技术是从二十世纪八十年代兴起的一项非接触式自动识别技术。由于RFID技术有着优良的性能，现在它被广泛应用于车辆管理系统中，但是在应用中它还存在着不可忽视的隐患-RFID技术中缺乏安全机制。介于RFID技术的特点以及RFID设备的局限性，RFID技术本身无法有效的保护标签中的数据以及阅读器与标签通信过程中所传递的信息。因此，RFID的安全性已经成为制约其大规模应用的重要因素，许多研究人员将此作为一项研究课题。 本文描述了载货车辆管理系统的总体设计和系统中数据安全模块的详细设计，介绍了数据安全相关技术并且将这些技术应用到本系统中，分析了系统中RFID的安全隐患，总结了当前应用到RFID中的安全机制，提出了一种用来解决系统中RFID安全问题的阅读器与标签双向认证的改进算法，并对改进算法在包含有计算机(操作系统：MicrosoftWindows2000/XP，硬件：1G内存，80G硬盘Inter Pentium4 CPU2.66GHz)、IS015693阅读器、天线、标签的实验环境下作了模拟数值实验，表明了改进算法的可行性，且与其它适合载货车辆管理系统的RFID安全算法的性能相比较，得出了它具有高于其他算法的安全性能，能抵抗常遇到的一些攻击，且硬件电路相对较少，易实现。 与此同时，系统中数据库的安全是另一个影响基于RFID技术的载货车辆管理系统中数据安全的重要问题，因为有关RFID验证的一些重要数据是存放在数据库中的。因此本文介绍了数据库的现有保护措施，采用了以AES算法为核心的数据库加密技术对数据库中的重要数据实施保护，实现了根据数据的不同情况对数据库加密，尽量协调可获性与保密性，做到系统中重要数据的完善保护。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究目的及意义

1.3国内外研究现状

1.3.1 RFID技术研究现状

1.3.2 RFID安全机制的研究现状

1.4本文主要研究内容及组织结构

第二章基于RFID技术载货车辆管理系统的设计

2.1系统需求分析

2.2系统总体设计

2.2.1系统体系结构

2.2.2系统的模块设计

2.3系统中RFID应用场景

2.4数据安全模块的设计

2.4.1 RFID安全模块的设计

2.4.2系统中数据库安全模块的设计

2.5系统中随机数的产生方法

2.6本章小结

第三章数据安全相关技术的介绍

3.1 RFID安全

3.1.1 RFID技术简介

3.1.2 RFID组成

3.1.3 RFID的工作原理

3.1.4 RFID的安全层次

3.1.5 RFID所面临的威胁

3.2数据库加密技术

3.2.1数据库加密的层次结构

3.2.2数据库加密层次比较

3.2.3加密范围

3.2.4加密粒度

3.2.5加密算法

3.3本章小结

第四章系统中RFID的安全

4.1本系统中RFID的安全要求

4.2本系统中RFID存在的安全问题

4.3 RFID常用的安全机制

4.3.1物理机制

4.3.2密码逻辑机制

4.4改进的RFID安全机制

4.4.1电子标签内的数据分析

4.4.2 RFID双向认证的改进算法

4.4.3 RFID双向认证的改进算法的特点

4.5本章小结

第五章系统中数据库的安全

5.1数据库安全的基本要求

5.2影响本系统数据库的安全因素

5.3现有解决措施

5.4系统中数据库安全的实现

5.5本章小结

第六章系统数据安全的模拟实验

6.1实验环境

6.2 RFID双向认证改进算法的数值实验

6.3 RFID双向认证的改进算法与其他算法的比较

6.3.1 RFID双向认证改进算法的安全性分析

6.3.2几种算法性能的比较

6.4本章小结

第七章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢